[0001] Schneckenextruder sind häufig nach dem Baukasten-Prinzip aufgebaut, so daß, je nach
verfahrenstechnischer Aufgabenstellung solcher Extruder, deren Baugruppen variiert
werden können. Es lassen sich sowohl die Schnecken als auch die Schneckengehäuse entsprechend
zusammensetzen. Hierzu bestehen die Schnecken aus einer durchgehenden Kernwelle, auf
die, gegen Verdrehung durch Nut und Feder gesichert, Schneckenelemente (Förder-, Misch-,
Knet- und Abstauelemente) aufgeschoben sind. Je nach zu verarbeitendem Produkt werden
die Kernwellen mit Schneckenelementen unterschiedlicher Steigung, Steigungsrichtung,
Gangtiefe, Gangzahl, Stegbreite, Versatzwinkel und Länge bestückt. Bei Kombinationswechsel
sowie bei Instandsetzungsmaßnahmen müssen die Schneckenelemente von den Kernwellen
abgezogen werden. Aufgrund von zwischen Kernwelle und Schneckenelementen eingedrungenem
und vercracktem Produkt gestaltet sich der Abziehvorgang indes äußerst schwierig.
[0002] Bisher erfolgte das Demontieren der Schneckenelemente in aufwendiger Handarbeit,
indem die Schneckenelemente über den gesamten Umfang erwärmt und mittels Hammer bzw.
Preßlufthammer von der Kernwelle gelöst werden. Das Erwärmen mit einer Schweißbrennerflamme
ist jedoch schwer steuerbar, so daß lokale Überhitzungen und irreparable Werkstoffschädigungen
praktisch nicht zu vermeiden sind. Darüber hinaus muß das Erwärmen gegebenenfalls
mehrfach durchgeführt werden, da während der zeitraubenden Demontage der Schneckenelemente
diese abkühlen, was gegenüber der Kernwelle einen erneuten Kraftschluß zur Folge hat.
Das eigentliche Abziehen der Schneckenelemente erfordert großes handwerkliches Geschick.
In Folge von Verkantungen kommt es dennoch immer wieder zu Beschädigungen, beispielsweise
zu Markierungen auf der Kernwelle. Schließlich müssen die Arbeiten auch unter erschwerten
Bedingungen, wie Rauch und Schmutz, durchgeführt werden. Alles in allem ist für das
Abziehen von Schneckenelementen von einer Kernwelle ein hoher Arbeitsaufwand erforderlich,
dem eine vergleichsweise geringe Arbeitsleistung gegenübersteht.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Abziehen von Schneckenelementen von
einer Kernwelle zu vereinfachen und zugleich kontinuierlich durchzuführen.
[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1
vorgeschlagen.
[0005] Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich Schneckenelemente schnell und insbesondere
gefahrlos von einer Kernwelle abziehen. Hierzu ist die Kernwelle in zwei im Abstand
zueinander angeordneten Laufwagen geführt. Einer der Laufwagen ist mit einer höhenverstellbaren
Rollenauflage ausgerüstet, so daß die Schnecke in einfacher Weise horizontal ausgerichtet
werden kann. Mechanische Beschädigungen sowohl der Schneckenelemente als auch der
Kernwelle während des kontinuierlichen Abziehvorganges werden dadurch vermieden.
[0006] Das abzuziehende Schneckenelement wird nach seiner Erwärmung mit Hilfe des am freien
Ende der Kernwelle angreifenden und mit einem motorischen Antrieb zusammenwirkenden
Laufwagens in eine ortsfeste Lagereinheit verfahren und in der Lagereinheit befestigt.
Für die Arretierung des Schneckenelements in der Lagereinheit ist eine aus Halbschalen
bestehende Abziehhülse vorgesehen, die zum einen mit dem Schneckenelement und zu anderen
mit den sie umfassende Gehäusebacken der Lagereinheit kraftschlüssig verbunden wird.
Das Abziehen des Schneckenelements erfolgt durch eine Relativbewegung der Kernwelle,
die durch den antreibbaren Laufwagen bewirkt wird. Manuelle Eingriffe sind dabei nicht
erforderlich.
[0007] In vorteilhafter Weise kann die Vorrichtung so ausgestattet sein, wie in den Ansprüchen
2 bis 6 angegeben. Insbesondere wenn die Ausbildung so erfolgt, wie im Anspruch 5
angegeben, ist eine sehr rasche Demontage der Schnecke sichergestellt. Durch die induktive
Erwärmung der Schneckenelemente läßt sich unter Ausnutzung des sogenannten Skineffektes
eine exakte und kontrollierte Temperierung bei nur geringer Erwärmung der Kernwelle
erreichen. Zudem ist nur eine verhältnismäßig kurze Aufheizzeit notwendig, um zwischen
Schneckenelementbohrung und Kernwellenaußendurchmesser ein für den Abziehvorgang
erforderliches Spiel zu ermöglichen.
[0008] Die Erfindung wird nachfolgend unter Hinweis auf die Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispieles
näher erläutert. Es zeigt
Figur 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer Darstellung,
Figur 2 eine Draufsicht der Vorrichtung entsprechend Figur 1,
Figur 3 eine Seitenansicht des antreibbaren Laufwagens,
Figur 4 einen Querschnitt des Laufwagens mit vertikal verstellbarer Rollenauflage,
Figur 5 die ortsfeste Lagereinheit, teilweise geschnitten,
Figur 6 eine Aufsicht der Abziehhülse und
Figur 7 eine Seitenansicht der Abziehhülse entsprechend Figur 6.
[0009] Gemäß den Figuren 1 und 2 sind in einer Rahmenkonstruktion obere Laufschienen (3,
4) aus einem U-Profil und untere Laufschienen (5, 6) aus einem Winkelprofil angebracht.
Zwischen den parallelen oberen Laufschienen ist eine ortsfeste Lagereinheit (7) befestigt.
Vor und hinter dieser Lagereinheit ist jeweils ein Laufwagen (8) und (9) auf den Schienen
(3, 4) verfahrbar, wobei der Laufwagen (9) mit einer aus einer Induktionsspule bestehenden
Heizeinrichtung (10) verbunden ist.
[0010] Mit (11) ist ein Antriebsmotor bezeichnet, der über ein Vorgelege (12) auf einen
zweisträngigen Kettentrieb (13) wirkt. Das obere Trum der Kettenstränge ist an den
Laufwagen (8) angeschlossen, so daß dieser zwischen den Umlenkrädern (14) hin- und
herbewegt werden kann. Das untere Kettentrum liegt auf Kettenrädern (15) auf. Ein
weiteres Vorgelege (16) treibt einen zweiten ebenfalls zweisträngigen Kettentrieb
(17) an, über den die Laufwagen (18) und (19) auf den parallelen Schienen (5, 6)
verfahren werden. Jeder dieser Laufwagen (18, 19) enthält eine höhenverstellbare Wellenauflage
(20).
[0011] Zum Abziehen von Schneckenelementen (2) von der Kernwelle (1) einer Schnecke wird
die Schnecke auf die Wellenauflagen (20) der Laufwagen (18, 19) aufgelegt und die
Wellenauflagen hydraulisch oder pneumatisch so verstellt, daß die Kernwelle niveaugleich
zu dem Laufwagen (8) und der geöffneten Lagereinheit (7) zu liegen kommt. Es wird
anschließend die Kernwelle in dem Laufwagen (8) befestigt, der Laufwagen (9) hinter
der Lagereinheit in den Bereich des freien Endes der Kernwelle verfahren und seine
Rollenauflage (38) zur Abstützung der Kernwelle entsprechend verstellt.
[0012] Zu diesem Zweck enthält der Laufwagen (8) eine Spannvorrichtung, die aus einer Gewindespindel
(21) mit einem rechts- und einem linksgängigen Gewindeabschnitt sowie einem Kulissenstein
(22) auf jedem Gewindeabschnitt besteht. An den Kulissensteinen sind beidseits Kniehebel
(23) angeschlossen, welche bei entsprechender Bewegung der Gewindespindel eine Druckplatte
(24) gegen die Stirnfläche der in einer Nabe (25) gelagerten Kernwelle (1) pressen.
Hierzu ist in einer Ausnehmung der Nabe ein zweiteiliger Klemmring (26) eingesetzt.
Dieser wird gegen die Schulter (27) der Hinterschneidung (28) der Kernwelle und gegen
die Nabe (25) gedrückt, wenn durch die Spannvorrichtung (21, 22, 23, 24) eine Axialkraft
auf die Kernwelle ausgeübt wird. Für das Verfahren des Laufwagens auf den Schienen
(3, 4) sind insgesamt acht Rollen (29) vorgesehen. Der die Fahrbewegung bewirkende
Kettentrieb (13), von dem in Figur 3 nur ein Kettenstrang angedeutet ist, schließt
bei (30) an den Laufwagen an.
[0013] Der hintere Laufwagen (9) ist nicht an den Kettentrieb (13) angeschlossen, sondern
von Hand verfahrbar. Er besteht aus einem Gehäuse (31, 32, 33), an dessen Gehäuseteilen
(31) Platten (34) und (35) angebracht sind, wobei jede Platte (35) vier Rollen (36)
trägt. In dem Gehäuse sind zwei Gleitplatten (37) eingesetzt, die einerseits durch
eine Rollenauflage (38) und andererseits durch ein Joch (39) miteinander verbunden
sind. Die vertikale Verstellung der Rollenauflage erfolgt mit Hilfe einer Gewindespindel
(40), welche sowohl an dem Joch (39) als auch an dem Gehäuseteil (32) gehalten ist.
Außerdem besitzt der Laufwagen jeweils eine auf die Schienen (3) und (4) wirkende
Feststelleinrichtung aus zwei Backen (41), einem Spannelement (42) sowie einem Übertragungselement
(43)-Figur 4.
[0014] Auf der der Lagereinheit (7) zugewandten Seite des Laufwagens (9) ist die Heizeinrichtung
(10) vorgesehen. Das abzuziehende Schneckenelement (2) wird in (10) erwärmt, unmittelbar
anschließend in die geöffnete Lagereinheit verfahren und die Lagereinheit geschlossen.
Die Darstellung nach Figur 5 zeigt die Lagereinheit in ihrer Schließstellung. Sie
umfaßt zwei Gehäusebacken (44) und (45), die an einer an der Laufschiene (3) befestigten
Stegplatte (46) angelenkt und mittels jeweils einer hydraulischen oder pneumatischen
Kolben-Zylinder-Einheit (48) verschwenkbar sind, sowie eine aus Halbschalen (50, 51)
bestehende Abziehhülse. Eine weitere Stegplatte (47) ist an der Laufschiene (4) angeschraubt.
[0015] Die Abziehhülse (50, 51) ist in dem Gehäusebacken (44) durch einen federbelasteten
Stift (49) fixiert. Hierzu ist im Bund jeder Halbschale wengistens eine Bohrung (52)
vorgesehen. In der Mantelfläche der Abziehhülse bzw. Halbschalen (50, 51) sind weitere
Bohrungen (53) angebracht, wobei die Bohrungen in der Halbschale (50) gegenüber den
in der Halbschale (51) entsprechend der Geometrie der Schneckenelemente (2) versetzt
angeordnet sind (Figuren 6 und 7). Die Bohrungen (53) dienen zur Aufnahme eines zylindrischen
Sperrelementes (in den Zeichnungen nicht dargestellt), über den das abzuziehende Schneckenelement
(2) festgestellt, d.h. kraftschlüssig mit der Abziehhülse bzw. der gesamten Lagereinheit
(7) verbunden wird. Während des Abziehvorgangs legt sich das Sperrelement an einer
Flanke des Schneckenelements an und hält dieses fest bis die Kernwelle (1) durch den
Laufwagen (8) vollständig aus der Lagereinheit entfernt ist. Dabei wird die Schnecke
durch wenigstens einen auf den Schienen (5, 6) verfahrbaren Laufwagen (18) und/oder
(19) unterstützt.
[0016] Die neue Vorrichtung ist einfach zu bedienen und außerordentlich unempfindlich gegen
Störungen.
1. Vorrichtung zum Abziehen von Schneckenelementen von einer Kernwelle gekennzeichnet
durch
- eine ortsfeste Lagereinheit (7) mit zwei eine aus Halbschalen (50, 51) bestehende
Abziehhülse für die Abnahme und Feststellung des jeweiligen Schneckenelementes (2)
umfassende Gehäusebacken (44, 45), die schwenkbar zwischen parallelen Laufschienen
(3, 4) befestigt sind und
- jeweils einen auf den Laufschienen vor und hinter der Lagereinheit verfahrbaren
Laufwagen (8) und (9), von denen
- der Laufwagen (8) vor der Lagereinheit eine Spannvorrichtung (21, 22, 23, 24) zum
Befestigen der Kernwelle (1) aufweist und mit einem motorischen Antrieb (11-13) zum
Erzeugen einer Relativbewegung gegenüber dem Schneckenelement in der Abziehhülse
in Verbindung steht und
- der Laufwagen (9) hinter der Lagereinheit mit einer vertikal verstellbaren Rollenauflage
(38) für die Kernwelle und wenigstens einer Feststelleinrichtung (41, 42, 43) ausgestattet
ist, sowie
- eine Heizeinrichtung (10) zwischen der Lagereinheit (7) und dem hinteren Laufwagen
(9).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusebacken (44,
45) an einer Laufschiene (3) angeschlossen und mittels einer hydraulischen oder pneumatischen
Kolben-Zylinder-Einheit (48) nach oben bzw. unten schwenkbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abziehhülse (50, 51)
Bohrungen (52) und (53) für die Aufnahme wenigstens eines Sperrelementes aufweist,
wobei die Bohrungen (53) einer Halbschale gegenüber den der anderen Halbschale entsprechend
der Geometrie der Schneckenelemente (2) versetzt sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufwagen (8) durch
einen Kettentrieb verfahrbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (10)
aus einer Induktionsspule besteht.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß unterhalb der Laufschienen (3, 4) ein weiteres Paar Laufschienen (5, 6) vorgesehen
ist, auf denen zwei Laufwagen (18) und (19) mit einer höhenverstellbaren Wellenauflage
(20) verfahrbar sind.